印刷行业中的机器视觉技术.
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自动化技术在印刷业的应用在当今高度发达的工业社会中,印刷业作为信息传播和文化传承的重要载体,一直在不断地演进和发展。
其中,自动化技术的广泛应用无疑是推动印刷业迈向高效、精准和高质量生产的关键力量。
自动化技术在印刷业的前期准备环节发挥着重要作用。
以往,印前的排版、设计等工作往往需要大量的人工操作,不仅效率低下,而且容易出现误差。
如今,通过计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助出版(CAP)等软件系统,设计师能够更加高效地完成版面设计和图文编排。
这些软件具备丰富的功能,如自动调整字体大小、行距、字距,自动配色等,大大减轻了设计人员的工作负担,同时提高了设计的精准度和美观度。
在制版环节,自动化技术同样带来了革命性的变化。
传统的制版工艺复杂且耗时,而现在的数字化制版技术,如直接制版(CTP)系统,实现了制版过程的全自动化。
CTP 系统能够直接将数字化的图文信息传输到印版上,省去了繁琐的胶片制作和冲洗过程,不仅提高了制版效率,还降低了制版成本。
而且,由于减少了中间环节,制版的质量也得到了更可靠的保证,图像更加清晰、网点更加精确。
印刷过程中的自动化技术应用更是显著提升了生产效率和产品质量。
现代印刷机配备了高精度的自动化控制系统,能够实现自动供墨、自动套准、自动调节压力等功能。
自动供墨系统可以根据印刷图案的颜色和面积,精确地控制墨量的供应,避免了墨色不均和浪费。
自动套准系统则能够实时监测和调整印品的套准精度,确保彩色印刷的准确性和清晰度。
自动调节压力系统能够根据纸张的厚度和材质,自动优化印刷压力,保证印刷质量的稳定性。
此外,自动化的质量检测系统在印刷业中也日益普及。
过去,印刷品的质量检测主要依靠人工抽检,这种方式不仅效率低,而且容易出现漏检。
现在,基于机器视觉和图像处理技术的自动检测系统能够对印刷品进行快速、全面的检测。
这些系统可以自动识别诸如色差、污点、套印不准、文字缺失等缺陷,并及时发出警报或进行标记,以便后续的处理。
浅谈机器视觉系统在印刷包装中的应用•1、自动印刷品质量检测自动印刷品质量检测设备采用的检测系统多是先利用高清晰度、高速摄像镜头拍摄标准图像,在此基础上设定一定标准;然后拍摄被检测的图像,再将两者进行对比。
CCD线性传感器将每一个像素的光量变化转换成电子信号,对比之后只要发现被检测图像与标准图像有不同之处,系统就认为这个被检测图像为不合格品。
印刷过程中产生的各种错误,对电脑来说只是标准图像与被检测图像对比后的不同,如污迹、墨点色差等缺陷都包含在其中。
最早用于印刷品质量检测的是将标准影像与被检测影像进行灰度对比的技术,现在较先进的技术是以RGB三原色为基础进行对比。
全自动机器检测与人眼检测相比,区别在哪里?以人的目视为例,当我们聚精会神地注视某印刷品时,如果印刷品的对比色比较强烈,则人眼可以发现的、最小的缺陷,是对比色明显、不小于0.3mm的缺陷;但依靠人的能力很难保持持续的、稳定的视觉效果。
可是换一种情况,如果是在同一色系的印刷品中寻找缺陷,尤其是在一淡色系中寻找质量缺陷的话,人眼能够发现的缺陷至少需要有20个灰度级差。
而自动化的机器则能够轻而易举地发现0.10mm大小的缺陷,即使这种缺陷与标准图像仅有一个灰度级的区别。
但是从实际使用上来说,即便是同样的全色对比系统,其辨别色差的能力也不同。
有些系统能够发现轮廓部分及色差变化较大的缺陷,而有些系统则能识别极微小的缺陷。
对于白卡纸和一些简约风格的印刷品来说,如日本的KENT烟标、美国的万宝路烟标,简单地检测或许已经足够了,而国内的多数印刷品,特别是各种标签,具有许多特点,带有太多的闪光元素,如金、银卡纸,烫印、压凹凸或上光印刷品,这就要求质量检测设备必须具备足够的发现极小灰度级差的能力,也许是5个灰度级差,也许是更严格的1个灰度级差。
这一点对国内标签市场是至关紧要的。
标准影像与被检印刷品影像的对比精确是检测设备的关键问题,通常情况下,检测设备是通过镜头采集影像,在镜头范围内的中间部分,影像非常清晰,但边缘部分的影像可能会产生虚影,而虚影部分的检测结果会直接影响到整个检测的准确性。
印刷业数字化与智能化升级作业指导书第1章印刷业数字化与智能化升级概述 (3)1.1 印刷业发展背景 (3)1.2 数字化与智能化升级的意义 (3)1.3 国内外印刷业现状与发展趋势 (3)第2章数字印刷技术 (4)2.1 数字印刷基本原理 (4)2.2 数字印刷设备与工艺 (4)2.2.1 数字印刷设备 (4)2.2.2 数字印刷工艺 (5)2.3 数字印刷的优势与应用 (5)2.3.1 优势 (5)2.3.2 应用 (5)第3章印刷前处理技术 (5)3.1 印前设计 (5)3.1.1 设计软件选择 (5)3.1.2 设计元素规范 (6)3.1.3 版式设计 (6)3.2 印前制作与排版 (6)3.2.1 文件格式 (6)3.2.2 排版规范 (6)3.2.3 制作要求 (6)3.3 印前校对与审批 (7)3.3.1 校对内容 (7)3.3.2 审批流程 (7)3.3.3 校对与审批要求 (7)第4章智能印刷控制系统 (7)4.1 智能印刷控制系统概述 (7)4.2 印刷参数智能设定 (7)4.3 印刷质量智能监控与调整 (8)第5章印刷设备智能化升级 (8)5.1 印刷设备智能化概述 (8)5.2 印刷设备自动化改造 (8)5.2.1 自动化改造目标 (9)5.2.2 自动化改造方案 (9)5.3 印刷设备远程监控与维护 (9)5.3.1 远程监控与维护的必要性 (9)5.3.2 远程监控与维护方案 (9)第6章印刷生产管理数字化 (10)6.1 印刷生产管理概述 (10)6.2 数字化生产调度 (10)6.2.1 生产调度概念 (10)6.2.2 数字化生产调度系统 (10)6.3 生产过程实时监控与分析 (10)6.3.1 生产过程监控 (10)6.3.2 生产数据分析 (11)第7章印刷质量检测与控制 (11)7.1 印刷质量检测技术 (11)7.1.1 概述 (11)7.1.2 在线检测技术 (11)7.1.3 离线检测技术 (11)7.2 印刷质量控制策略 (11)7.2.1 印刷过程控制 (11)7.2.2 质量数据管理 (12)7.2.3 智能化质量控制 (12)7.3 印刷质量分析与改进 (12)7.3.1 质量问题分析 (12)7.3.2 质量改进措施 (12)7.3.3 持续改进 (12)第8章印刷业电子商务 (12)8.1 电子商务在印刷业的应用 (12)8.1.1 电子商务概述 (12)8.1.2 印刷业电子商务的发展现状 (12)8.1.3 印刷业电子商务的优势 (12)8.2 电商平台搭建与运营 (12)8.2.1 电商平台的选择与搭建 (13)8.2.2 电商平台运营策略 (13)8.2.3 电商平台运营团队建设 (13)8.3 网络营销策略 (13)8.3.1 网络营销概述 (13)8.3.2 网络营销策略制定 (13)8.3.3 常见网络营销手段 (13)8.3.4 网络营销效果评估与优化 (13)第9章印刷业绿色生产与环保 (13)9.1 印刷业环保政策与标准 (13)9.1.1 国家环保政策 (13)9.1.2 地方环保政策 (13)9.1.3 环保标准 (14)9.2 绿色印刷材料与工艺 (14)9.2.1 绿色印刷材料 (14)9.2.2 绿色印刷工艺 (14)9.3 印刷业废弃物处理与资源化利用 (14)9.3.1 废气处理 (14)9.3.2 废水处理 (14)9.3.3 固废处理与资源化利用 (14)9.3.4 印刷业节能减排 (14)第10章印刷业未来发展趋势 (14)10.1 数字化与智能化技术发展 (14)10.1.1 印前工艺数字化 (14)10.1.2 智能印刷设备的应用 (15)10.1.3 印刷生产过程智能化管理 (15)10.2 新型印刷技术应用 (15)10.2.1 数字印刷技术 (15)10.2.2 绿色印刷技术 (15)10.2.3 增强现实(AR)与虚拟现实(VR)印刷技术 (15)10.3 印刷业跨界融合与创新前景 (15)10.3.1 印刷与互联网的融合 (15)10.3.2 印刷与数字创意产业的融合 (15)10.3.3 印刷与智能制造的融合 (16)第1章印刷业数字化与智能化升级概述1.1 印刷业发展背景印刷业作为文化产业的重要组成部分,历经数千年的演变,从古代的木版印刷、活字印刷,发展到现代的胶版印刷、数字印刷等。
机器视觉在印刷检测中的应用研究印刷工艺是现代工业生产中的一个重要环节。
印刷品的质量不仅影响着产品的美观度和商业价值,还与产品的安全性和环保性密切相关。
传统的印刷检测方法主要依赖人工目测和手动检测,效率不高且易出错。
机器视觉技术则可在保证精度的同时提高检测效率和降低成本。
下面就来探讨一下机器视觉在印刷检测中的应用研究。
一、机器视觉技术概述机器视觉技术是利用计算机和图像处理等技术,对物体进行识别、分析和处理的一种自动检测技术。
其主要流程包括图像采集、图像处理和图像识别等过程。
通过对采集的图像进行预处理和特征提取,机器视觉系统可实现自动化的目标检测、分类和识别等功能。
机器视觉技术的应用范围十分广泛,包括汽车零部件检测、电子元件检测、食品质量检测和医疗影像识别等领域。
在印刷检测中,机器视觉技术主要应用于印刷品的质量检测、色差分析和缺陷检测等方面。
二、机器视觉在印刷品质量检测中的应用研究机器视觉技术在印刷品质量检测中的应用研究已经有了一定的成果。
早期的研究主要是对图像的二值化和增强处理,如灰度分析和边缘检测等方法。
这些方法虽然有效,但并不能完全满足精细的印刷品质量检测需求。
近年来,随着机器视觉技术的不断发展和印刷品质量检测需求的提高,更加高级的算法和技术也愈发成熟。
其中,深度学习技术被广泛应用于印刷品质量检测中。
深度学习技术是机器学习的一种,其基本思想是将多层神经网络组合起来进行数据训练,达到识别和分类的目的。
针对印刷品质量检测中的典型问题,如印刷点、印刷偏差和擦印等问题,研究者们通过深度学习模型进行识别和分类,提高了印刷品质量检测的准确度和效率。
例如,薛峰等人研发的深度学习模型可对印刷点进行自动分析和检测,有效降低了人工检测的负担。
三、机器视觉在印刷品色差分析中的应用研究印刷品色差分析是印刷品检测的重要一环。
传统的色差分析方法主要依赖专业的色差仪设备,成本较高且操作复杂。
而通过机器视觉技术的检测,不仅可以大大降低成本,其检测效率和精度也更加高效准确。
基于机器视觉的印刷品质检测系统随着科技的不断发展,自动化生产已经成为现代制造业的主流趋势,其中机器视觉技术的应用越来越广泛。
印刷是制造业中的一大领域,在印刷过程中,保证印刷品质量的稳定性是至关重要的。
基于机器视觉的印刷品质检测系统是一种新型检测技术,它可以实现印刷品的自动检测,提高生产效率和印刷品的质量。
本文将从以下几个方面探讨基于机器视觉的印刷品质检测系统。
一、机器视觉检测原理基于机器视觉的印刷品质检测系统主要使用计算机视觉技术进行印刷品的检测。
计算机视觉技术是一种模拟人类视觉感知能力的技术,将数字图像作为输入,提取图像特征,通过计算机分析处理得出对图像的理解和判断。
在印刷品检测过程中,机器视觉系统采用高分辨率摄像机获取印刷品表面的图像,对印刷品表面的颜色、亮度、对比度等进行检测和分析,比较检测结果与标准质量的差异,从而实现印刷品的自动检测。
二、机器视觉检测的优点与传统的手工检测相比,基于机器视觉的印刷品质检测系统具有以下优点:1. 提高检测速度和精度机器视觉检测可以实现高速度的自动化检测,减少人工检测的工作量,提高印刷品的检测效率;同时机器视觉检测可以准确捕捉到印刷品表面的细微差异和缺陷,进一步提高检测的精度。
2. 降低人力成本和生产成本传统的手工检测需要大量的人力和时间,而机器视觉检测可以降低人力成本和生产成本,并且可以对不同类型的印刷品进行检测,提高生产效率和经济效益。
三、印刷品检测的基本要素在基于机器视觉的印刷品质检测系统中,印刷品的检测是关键要素之一,其基本要素包括:1. 印刷品的取样取样是印刷品检测的第一步,选择合适的取样方式可以提高检测效率和准确度。
2. 单位面积的检测内容单位面积的检测内容是印刷品检测的重要指标之一,需要对不同类型的印刷品制定相应的检测标准,保证检测结果的可靠性和准确度。
3. 检测方法印刷品的检测方法包括传统的目视检测和机器视觉检测两种方式,机器视觉检测可以有效改善传统检测方法的局限。
印刷行业中的虚拟现实技术应用探索随着科技的不断发展,虚拟现实(VR)技术逐渐成为各个行业关注的焦点。
在印刷行业中,VR技术的应用也开始崭露头角,为传统印刷带来了新的发展机遇。
本文将探讨印刷行业中VR技术的应用及其对行业的影响。
1. 虚拟现实技术概述虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它通过计算机技术生成一个模拟环境,使人们可以在其中沉浸和互动。
VR技术的核心要素包括视觉、听觉、触觉和嗅觉等感官的模拟,以及与之相应的交互设备,如头戴式显示器(HMD)、手柄、追踪器等。
2. 印刷行业现状印刷行业在我国有着悠久的历史,经过多年的发展,已经形成了较为完善的产业链。
然而,在数字化、网络化的趋势下,传统印刷业面临着巨大的挑战。
为了适应市场需求,印刷企业纷纷寻求技术创新和产业升级,以提高生产效率和降低成本。
3. VR技术在印刷行业的应用3.1 设计环节在印刷品设计环节,VR技术可以实现设计师与客户之间的互动沟通。
通过虚拟现实头盔等设备,客户可以提前体验设计效果,对设计方案提出修改意见,从而提高设计满意度和减少修改次数。
此外,VR技术还可以帮助设计师更好地把握空间感和色彩效果,提高设计质量。
3.2 排版环节利用VR技术,排版人员可以直观地查看排版效果,及时调整版面布局、字体大小、颜色等要素。
相较于传统的排版方式,VR技术能够减少因视觉误差导致的排版错误,提高排版效率。
3.3 印刷环节在印刷环节,VR技术可以实现对印刷设备的远程控制和操作。
通过VR头盔等设备,操作人员可以实时观察印刷效果,对印刷参数进行调整,以保证印刷质量。
此外,VR技术还可以用于培训新员工,提高印刷技能。
3.4 营销环节VR技术在印刷行业营销环节的应用,可以提高客户对产品的认知度和购买意愿。
通过虚拟现实技术,客户可以提前体验印刷品的实物效果,从而增加订单成交率。
同时,VR技术还可以用于线上展览、远程招商等场景,拓宽印刷行业的市场渠道。
基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测近年来,随着科技的不断进步,机器视觉技术在工业制造领域得到了广泛的应用。
其中,基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测是一个备受关注的研究领域。
本文将探讨这一技术的原理、方法和应用。
一、印刷品表面划痕缺陷的检测意义及挑战印刷品的质量直接影响着产品的外观和市场竞争力。
其中,表面划痕是一种常见的缺陷,会对印刷品的质量和使用效果产生重要影响。
因此,利用机器视觉技术进行印刷品表面划痕缺陷的检测具有重要的意义。
然而,印刷品的表面划痕检测是一项具有挑战性的任务。
首先,印刷品的表面特征复杂多样,划痕的形状和大小各异,因此检测算法需要具备一定的适应性和灵活性。
其次,印刷品在制造过程中可能存在各种噪声和干扰,如颜色变化、背景杂乱等,这些都会对检测算法的准确性提出要求。
因此,研究人员需要针对这些挑战提出有效的解决方案,以实现准确、快速的印刷品表面划痕缺陷检测。
二、基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测方法在基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测中,通常会采用以下步骤和方法:1. 图像采集:利用高分辨率的摄像头或其他图像采集设备对印刷品进行拍摄,获取高质量的图像。
2. 图像预处理:对采集的图像进行预处理,包括去噪、颜色平衡、对比度增强等操作,以提高后续处理的效果。
3. 特征提取:利用计算机视觉算法,提取印刷品图像中的特征,如边缘、纹理等。
这些特征对于表面划痕的检测和分类具有重要意义。
4. 缺陷检测和分类:利用机器学习算法或深度学习算法,对提取的特征进行训练和分类。
这样可以实现对印刷品表面的划痕缺陷进行准确、自动的检测和分类。
5. 结果分析与评估:对检测结果进行分析和评估,判断印刷品是否存在表面划痕缺陷,并给出相应的缺陷等级和处理建议。
三、基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测的应用基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测技术在实际应用中具有广泛的前景。
以下是一些应用示例:1. 印刷品质量控制:利用机器视觉技术对印刷品表面进行快速、准确的质量检测,实现批量生产中的即时反馈和及时调整。
机器视觉在印刷行业的应用随着科技的不断发展和进步,机器视觉技术在各行各业的应用也越来越广泛。
在印刷行业中,机器视觉技术为印刷品的质量检测和生产流程的自动化提供了重要的支持。
本文将对机器视觉在印刷行业的应用进行探讨。
一、印刷品质量检测在传统的印刷生产过程中,质量检测通常是通过人工目测来进行的。
这种方式既费时又容易出现人为失误,而且对于一些细微的缺陷很难准确判断。
而引入机器视觉技术后,可以实现对印刷品质量的自动化检测。
机器视觉系统可以通过高分辨率的相机和专用的图像处理软件,对印刷品上的文字、图像、颜色等进行全面的检测。
它可以检测印刷品上的错误、缺陷、漏印、条纹等问题,并及时给出警报或者自动调整生产设备,从而确保印刷品的质量符合标准。
二、生产流程自动化在过去,印刷行业的生产流程通常依赖人工操作,如上版、印刷、覆膜等。
这种方式既效率低下又容易出现人为差错。
而机器视觉技术的引入可以实现印刷生产流程的自动化。
通过机器视觉系统,可以对印刷机进行实时监控,实现对印刷速度、印刷位置、颜色分布等参数的自动调整。
同时,机器视觉技术还可以与机器人技术相结合,实现对印刷过程中的杂质、粉尘的自动清除,提高生产效率和印刷品的质量。
三、智能化数据分析机器视觉技术在印刷行业的应用不仅可以提高生产效率和质量,还可以实现对印刷过程的智能化数据分析。
通过机器视觉系统采集的数据,可以进行实时监控和分析,对印刷过程中的问题进行预警和预测。
同时,机器视觉技术还可以通过对数据的处理和分析,提供生产优化的建议,帮助印刷企业提高生产效益和质量水平。
结语机器视觉在印刷行业的应用为印刷品质量检测和生产流程自动化提供了重要的支持。
它可以实现对印刷品质量的自动化检测,提高生产效率和质量;实现印刷生产流程的自动化,减少人为差错;实现对印刷过程的智能化数据分析,优化生产过程。
相信随着技术的不断进步,机器视觉技术在印刷行业的应用还将继续发展,为行业带来更多的创新和进步。
印刷行业中的机器视觉技术近年来,随着科技的不断进步和应用的广泛推广,机器视觉技术在各行各业都得到了广泛的应用。
其中,在印刷行业中,机器视觉技术也扮演着极其重要的角色。
本文将着重介绍印刷行业中机器视觉技术的应用、功能和优势。
一、机器视觉技术在印刷行业中的应用机器视觉技术在印刷行业中广泛应用于质量控制、图像处理和印刷过程中的自动化。
具体应用包括但不限于以下几个方面:1. 印刷品检测:机器视觉系统能够对印刷品进行自动化检测,包括文字、图像、颜色、分辨率等方面,确保印刷品的质量符合要求。
2. 智能印刷:机器视觉技术可以识别印刷机上的标志或码,自动调整参数以保证印刷的精准和一致性。
3. 印刷过程控制:机器视觉系统能够对印刷机进行实时监测和控制,确保印刷过程中的准确性和稳定性。
4. 数据采集和分析:机器视觉技术可以对印刷品进行全面的数据采集和分析,为后期工作提供数据支持和决策依据。
二、机器视觉技术在印刷行业中的功能机器视觉技术在印刷行业中发挥着多项重要功能,主要包括以下几个方面:1. 检测和识别:机器视觉系统能够准确地检测和识别印刷品中的文字、图像、颜色等要素,实现自动化的质量检测和识别功能。
2. 定位和校正:机器视觉技术能够帮助印刷机自动定位和校正印刷位置,确保印刷的准确性和一致性。
3. 分析和统计:机器视觉系统可以对印刷品进行全面的数据采集和分析,清晰显示印刷过程中的变化趋势,并提供详尽的统计报告。
4. 追溯和溯源:机器视觉技术可以通过识别印刷品上的特定码或标志,实现对印刷品的溯源和追溯功能,提高印刷品的可追溯性和安全性。
三、机器视觉技术在印刷行业中的优势机器视觉技术在印刷行业中有着显著的优势和价值,主要包括以下几个方面:1. 提高效率:机器视觉技术可以自动完成印刷品的检测和质量控制,减少人工参与的时间和成本,提高生产效率。
2. 提高准确性:机器视觉系统能够精确地检测和识别印刷品中的各类要素,大大提高了质量检测的准确性和一致性。
工业机器视觉技术与应用工业机器视觉技术是指利用计算机、摄像机、传感器等设备对工业生产过程中的物体、图形、文字等进行自动识别、检测、测量等操作的技术。
它可以提高生产效率、保证产品质量、节约人力物力,广泛应用于制造业、汽车工业、半导体工业、食品、医药等产业。
工业机器视觉技术的应用越来越广泛,已经成为工业现代化的重要组成部分。
一、工业机器视觉技术的原理和特点工业机器视觉技术的核心是图像处理技术。
通过对数字图像的识别、分析、处理和存储,实现对工件形状、尺寸、颜色、纹理等特征的高速检测和精确测量。
其中,图像传感器起到非常重要的作用。
它会将光学映像转化为数字信号,并实现图像采集。
与传统的人工检测方式相比,机器视觉技术无需依赖技术工人,可以大大节约人力成本。
同时,由于机器视觉技术能够快速、准确地检测到问题,因此也可以避免因人工检测漏掉问题所带来的产品质量风险。
二、工业机器视觉技术的应用(一)机器视觉质量检测机器视觉技术可以应用于产品的表面缺陷检测、棱角毛刺检测、裂纹检测、尺寸精度检测等方面。
例如,在汽车工业中,汽车制造商可以通过机器视觉技术对发动机缸套、气门导管等关键零部件的质量进行检测,以确保它们符合产品标准。
机器视觉技术可以实现对半导体芯片、电子元件、玻璃光学件、液晶显示屏、手机外壳等产品的检测,大幅提高产品质量和生产效率。
(二)机器视觉组装和排布机器人在生产线上无人化操作已经不可避免,而机器视觉技术可以辅助机器人进行部件抓取、拼装、定位等操作。
通过机器视觉技术,机器人可以实现更加复杂的操作,提高整条生产线的效率和品质。
例如,在食品生产线上,机器视觉技术可以辅助机器人进行异形物品的识别和抓取,实现精确配料和食品组装。
在汽车零部件工厂中,机器视觉技术可以精确检测汽车零部件的尺寸、形状和颜色等特征,实现零部件的精确排布和拼装。
(三)机器视觉基于物联网的应用随着物联网的发展,机器视觉技术也在往物联网方向发展。
将机器视觉技术与物联网相结合,可以实现对生产线上的整个生产过程的远程监测和控制。
机器视觉技术研究现状及发展趋势智能制造是我国迈向制造强国的重要途径。
通过对我国工业产业进行智能化建设,能促进我国工业更快更好的发展。
机器视觉是利用光学装置和非接触传感器自动接收和处理真实物体的图像信息,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。
机器视觉是模仿人的眼睛进行测量和判断。
机器视觉具有高精准性、高效率及可持续工作等优势,擅长对结构化场景进行定量测量。
随着我国产业结构调整和转型升级的不断深入,机器视觉技术在汽车制造、印刷包装、农业、医药及纺织等多个领域得到了广泛应用。
因此,推动机器视觉相关技术的研究对智能产业发展有着极其重要的意义。
1 机器视觉发展现状国外对机器视觉的研究开始于20世纪50年代,Gilson提出“光流”这一概念,开始对二维图像的统计模式识别的研究;20世纪60年代,机器视觉研究逐渐兴起,Roberts等人对三维视觉的研究奠定了机器视觉技术研究理论的基础;20世纪70年代,机器视觉起步,David Marr提出了一个新的理论——Marr 视觉理论,是机器视觉研究领域的第一个重要理论框架,并开始形成系统的机器视觉理论;20世纪80年代,机器视觉蓬勃发展,全球迎来了机器视觉研究的热潮,新的研究方法与理论如主动视觉理论框架、视觉集成理论框架等不断涌现;20世纪90年代,机器视觉产业化形成,众多机器视觉企业成立,机器视觉技术开始在各行业得到应用。
国内对机器视觉技术的研究始于20世纪80年代。
我国引进的第一批机器视觉技术应用于南方电子半导体工厂。
国内机器视觉技术发展可分为4个阶段:第1阶段是20世纪80年代的机器视觉起步阶段,该阶段主要技术和相关设备;第2阶段是1999—2003年的启蒙阶段,国内机器视觉公司技术主要通过代理国际机器视觉技术厂商的一些系统集成业务及机器视觉二次开发应用;第3阶段是2004—2007年的成长阶段,这一阶段国内机器视觉企业开始从学习阶段过渡到本土技术研发阶段,开始占据初级市场;第4阶段是从2008年至今的高速成长阶段,该阶段,国内相关机器视觉核心器件研发企业不断涌现,机器视觉行业高质量快速发展。
机器视觉的典型应用摘要:主要介绍机器视觉的典型应用,简要分析机器视觉的特点、优越性和应用分类,详细介绍了机器视觉技术在印刷行业、农业、工业、医学中的应用,并且分别举例说明。
机器视觉的诞生和应用在理论和实际中均具有重要意义。
关键词:机器视觉;标签检测;字符识别;水果品质分级;缺损检测1 机器视觉的典型应用在现代自动化生产过程中,机器视觉系统已广泛应用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。
机器视觉系统的特点是可以提高生产的柔性和自动化程度。
在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来代替人工视觉,同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度,是实现计算机集成制造的基础技术。
随着机器视觉技术自身的成熟和发展,可以预计它将在现代及未来的各个行业中得到越来越广泛的应用。
机器视觉的应用分类如下:1)纺织与服装*断纱检测:*织染检测*布料、皮革形状检测2)食品与粮食*粮食异物检测、分拣与色选*饮料液体检测*生产日期、保质期字符识别*灌装线上空瓶的破损、洁净检测3)特种检验*缆绳磨损与破损检测*容器与管道探伤*游乐设施速度检测*危险装备的在线状态检测4)包装*外观完整性检测*条码识别*密封性检测5)机械制造*零部件外形尺寸检测*装配完整性检测*部件的定位与姿态识别*零件、发动机、底盘等编号的同色凹字符识别6)邮政分拣*邮政编码识别*包裹物品检测7)海关与口岸*指纹、掌纹、虹膜与人脸识别*货物识别*安检危险物品检测此外,机器视觉还广泛应用于集成电路检测、航空航天、军事国防、消防和公路交通等。
2机器视觉技术的应用实例机器视觉是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等多个领域的交叉学科。
它不仅是人眼的延伸,更重要的是具有人脑的一部分功能。
机器视觉不会有人眼的疲劳,有着比人眼更高的分辨精度和速度,借助红外线、紫外线、X射线、超声波等高新探测技术,它在探测不可视物体和高危险场景时,更具有其突出优点。
AI技术在印刷行业的应用一、A一、术在印刷行业中的应用概述设计和创意:AI技术可以帮助设计师快速生成各种设计方案,通过深度学习和图像识别技术,实现自动化设计和创意生成。
AI还可以根据用户需求和喜好,为用户推荐合适的设计方案。
印刷质量控制:AI技术可以实时监控印刷过程中的质量问题,通过图像识别和分析技术,自动检测印刷品的颜色、清晰度、对比度等方面的问题,并提供相应的调整建议。
这有助于提高印刷品的整体质量和客户满意度。
生产调度和管理:AI技术可以实现印刷生产过程的智能化管理,通过对生产数据的实时分析和预测,优化生产计划和资源配置,提高生产效率和降低成本。
AI还可以实现对印刷设备的智能维护和管理,降低设备故障率。
供应链协同:AI技术可以帮助印刷企业实现供应链各环节的信息共享和协同,提高供应链的响应速度和灵活性。
通过AI技术分析市场需求和库存情况,为企业制定合理的采购计划和生产策略。
个性化定制:AI技术可以实现印刷品的个性化定制,通过对用户数据的分析和挖掘,为客户提供更加精准的产品和服务。
AI还可以实现对印刷工艺的智能优化,提高个性化定制的成功率和客户满意度。
绿色环保:AI技术可以帮助印刷企业实现绿色环保的生产方式,通过对能源消耗、废水排放等关键指标的实时监控和分析,实现资源的有效利用和环境的保护。
AI还可以指导企业采用更环保的生产工艺和材料,降低企业的环境负担。
A. A一、术的发展历程早期阶段(20世纪50年代70年代):在这个阶段,AI技术主要应用于图像识别和模式匹配等领域。
当时的计算机可以通过分析图像中的线条和形状来识别印刷品上的字符和图案。
由于当时计算机处理能力有限,以及对印刷行业的了解不足,AI技术在印刷行业的应用相对有限。
中期阶段(20世纪80年代90年代):随着计算机处理能力的提高和对印刷行业需求的深入了解,AI技术开始在印刷行业中得到更广泛的应用。
计算机可以通过学习和模拟人类的排版过程来实现自动化排版;同时,还可以通过语音识别技术实现印刷品的自动扫描和识别。
印刷行业的技术创新与应用在当今数字化、信息化高速发展的时代,印刷行业作为信息传播和文化传承的重要载体,也在不断经历着技术的变革与创新。
这些技术创新不仅改变了印刷的生产方式和效率,也为印刷品的质量和多样性带来了显著的提升,满足了市场日益增长的个性化、高质量和绿色环保的需求。
传统的印刷技术,如胶印、凹印、凸印和丝网印刷,在过去的几十年里一直占据着主导地位。
然而,随着科技的进步,新的数字印刷技术逐渐崭露头角,为印刷行业注入了新的活力。
数字印刷技术,如喷墨印刷和激光印刷,具有无需制版、短版印刷成本低、个性化定制能力强等优点。
这使得小批量、多样化的印刷订单能够以更高效、更经济的方式完成。
在材料创新方面,新型的环保印刷材料不断涌现。
传统印刷中使用的油墨和纸张可能含有对环境和人体有害的成分。
如今,水性油墨、UV 油墨等环保型油墨逐渐普及,它们在减少挥发性有机化合物(VOCs)排放的同时,还能保证印刷品的色彩鲜艳和质量稳定。
环保纸张,如再生纸和可降解纸张,也越来越受到市场的青睐。
这些材料的应用不仅有助于降低印刷行业对环境的影响,也符合消费者对绿色产品的追求。
印刷设备的自动化和智能化是当前技术创新的重要方向之一。
自动化的印刷生产线能够实现从原材料进料、印刷、加工到成品包装的全流程自动化操作,大大减少了人工干预,提高了生产效率和产品质量的稳定性。
智能化的设备则能够通过传感器和数据分析,实时监测设备运行状态,提前预警故障,实现预防性维护,降低设备停机时间和维修成本。
印刷与互联网的融合也是一个重要的发展趋势。
通过网络平台,客户可以在线下单、上传文件、实时跟踪订单进度,大大提高了客户服务的便捷性和透明度。
同时,印刷企业可以利用大数据分析客户需求和市场趋势,优化生产计划和营销策略,实现精准生产和营销。
在质量检测方面,先进的检测技术如机器视觉检测系统的应用,能够快速、准确地检测印刷品的缺陷和瑕疵,确保产品质量符合标准。
相比传统的人工检测,机器视觉检测不仅效率高,而且检测结果更加客观、准确。
印刷行业中的机器视觉技术
北京兰德梅克科技开发公司 王庆国
机器视觉就是用利用机器代替人眼来做判断、测量和识别。
根据印刷生产线的要求,其特点是高速、非接触式、客观和精确。
在现代工业向着高度自动化、智能化发展的今天,机器视觉技术在各行各业的应用越来越广泛。
同样在印刷行业的各种全自动设备中也能见到它的影子。
机器视觉开始于上世纪80年代初,首先兴起于电子行业,90年代初进入印刷行业。
自动定位
基于机器视觉的平面自动定位系统是通过两个摄像头获取目标位置信息,然后获取待对位对象的当前位置,通过计算获得两个位置间的相对距离,将计算结果反馈给控制系统,控制系统驱动电机自动地将待对位对象移到目标位置。
目前,同过机器视觉技术达到的自动定位可以达到微米级精度。
其工作流程如下:
1、获取目标位置:首先要求目标位置(如图1)和待对位对象附带两个靶标(如图1蓝色所示)。
摄像头获取目标位置靶标(如图2)。
2、获取待对位对象位置:通过摄像头获取待对位的对象的两个靶标。
3、计算相对距离:通过计算两组靶标的相对距离,从而控制驱动电机将待对位对象移到目标位置上。
在国外一些全自动印刷设备上,自动定位系统正逐渐被应用。
如全自动打孔机,对于彩附带靶标的目标位置 图3待对位对象位置 图5待对位对象和目标位置相对位置
图6 对位后图像
色印刷而言,PS版在印刷及滚筒上是否正确对位是决定印刷品质重要因素,而保证正确对位的一个关键是PS版上的孔打的位置精确与否。
采用机器视觉定位系统的全自动打孔机只要将PS版放在工作台上,摄像头将自动搜索位置,并将其移到目标位置并完成打孔,其打孔精度可保证在10微米以内。
在印刷电路板行业,曝光机、平面丝印机是不可或缺的设备,对于全自动曝光机,为了实现基板和底片的高精度的对位,有些生产厂家采用4个摄像头,从而可以避免由于操作者不同引起的质量差异。
在全自动平面丝印机上,每块印制版的基准孔(印制版上的靶标)首先通过摄像头被检出、定位,然后实现高精度印刷。
印刷品缺陷检测
基于机器视觉的印刷品缺陷检测技术是采用高速、高清晰度摄像头和自动可调专业光源来获取标准图像,根据印品的特征和客户的需求来设置检测区域和检测等级。
然后在相同的采集条件下获取待检测图像,在图像处理装置中与标准样张进行比较,对于与标准样张存在差异的地方,根据其差异程度,按预先设定的等级进行分类,并作出相应的反馈。
从而实现对刀丝、飞墨、针孔、异物等缺陷和颜色偏差的在线全幅检测。
图7是基于PRS-LB130视觉检查系统的印刷品缺陷检测示意图。
图7 PRS-LB130视觉检查系统的印刷品缺陷检测示意
基于机器视觉的印刷品缺陷检测技术从原理分析不难,但它对硬件、软件要求比较高。
首先是摄像头,必须颜色再现性要好,能够真实获取样张的色彩,再则,曝光速度要足够快,这两项指标使得摄像头的成本就比较高。
其次,对于光源的要求,由于印刷速度不恒定,那么随着印刷速度的变化,光源的亮度应该实时可变,从而可以保证采集的图像质量。
第三,图像处理算法应该具有较强的鲁棒性来克服在印刷过程中产生的一些随机因素导致图像采集不稳定,同时一些生产厂商开发特殊的图像处理引擎来满足高速印刷发展的要求。
目前基于机器视觉的印刷品缺陷检测技术已逐渐在一些高精度、高附加值的印刷行业的设备中得到应用。
首先是票证印刷行业,由于它的印刷对象大都是有价证券,对印刷质量有特殊要求。
其次是烟包印刷,烟草包装不同于其他产品的包装,有着其自身的特点,烟包印刷所需的技术工艺是仅次于钞票和有价证券的印刷,是目前要求精度最高的包装产品之一。
同时烟草包装也是附加值最高的包装产品之一,因而其也是全自动印刷品质量检测设备应用最广的领域。
由于标签印刷其印刷幅面相对来说较小,因而其所需的全自动印刷品质量检测的硬件成本相对来说较少,因此欧洲和日本的设备制造商争相将印刷质量检测系统引入到标签印刷上。
为获得稳定的印刷质量提供了有力保障。
自动套色控制
基于机器视觉的自动套色控制系统采用高清晰彩色摄像头获取样张上的辅助色标,通过图像处理算法识别出各色标颜色,并计算他们的位置。
如果各色的位置及其相对位置与预先设定的不一致,则说明套印出现偏差。
例如假设色标线水平长10 mm , 宽1 mm , 每个相邻颜色的标志线在套印精确时应相互平行, 垂直(纵向) 相距20 mm (如图8), 通过采集分析得出各色标间距,如果相邻两色色标间隔大于或小于20 mm ,则说明套印出现了偏差。
然后将偏差信号反馈给系统作出相应修正。
图8 色标示意图
基于机器视觉的自动套色控制系统克服了采用光电传感技术(如单色光源或LED 发光管等) 检测印刷光标的纵向套准控制系统横向偏差不能测量和控制, 而且在检测过程中存在信号盲区现象的弊端。
因为印刷的质量不仅与纵向套准偏差有关, 其他一些因素(如: 横向偏差、油墨质量、墨屑、印刷与模切间的套准等) 也起着重要作用,同时不受走纸的波浪形状的影响。
自动套色控制系统是排列式凹印机不可缺少的配套装置,对提高印刷套印精度,降低废品率起着重要作用。
印刷机一起动,CCD照相机就立即开始测定套印标记的实际位置与目标位置之间的差异。
然后将测定结果转换成控制命令,用以调整套印标记之间在横纵两个方向的差异。
在很短的时间内,就能实现自动调整就绪。
同样,自动套色控制在冷/热固印刷机上同样有着广泛的应用。
字符和条码自动识别
光学字符识别(OCR)已有30多年历史,其目的是要把图像作一个转换,使图像内的文字继续保存。
其处理流程如下:首先采集含有字符的图像,然后经过预处理、字符特征提取、比对识别等过程。
在目前的印刷字符在线自动识别当中,主要是识别数字和英文字母,如有价证券的编号和产品的生产日期等。
因而字符自动识别系统在票证印刷和标签印刷设备上得到了应用,它们不仅识别印刷字符的正确与否,同时还要识别印刷质量。
随着条码应用的普及,条码的在线识别和检测在包装、标签和票据印刷中正得到推广。
总结
印刷机械设备自发明以来,在长期发展的进程中,走过从手动到机械化的阶段,在近代,为进一步提高工作效率、减轻劳动强度,走的是逐步自动化的道路。
如今,国外一些厂商在一些高端印刷设备上采用机器视觉技术,进一步提高印刷设备的自动化程度和可靠程度,在我国市场的占有率承增长趋势。
面对这一现实情况,国内印刷设备生产厂商应该了解和熟悉机器视觉这一新兴技术,从而能够在高端印刷设备研发中占有一席之地。